JPS61284658A - 亀裂検知装置 - 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〕 本発明はプレス装置の亀裂をアコースティックエミッシ
ョンを利用して検知する装置に関する。

〔従来技術〕

大径鋼管を製造する方法にＵＯ法がある。この方法は鋼
板の幅方向端部を上側へ少し曲げ、次いでＵ字状をなし
て端部が対向するようにプレス整形し、更に対向する半
円溝を有する上下一対のダイス部を備えたプレス装置に
て０形に成形し、接合端縁を溶接して管にする方法であ
る。このような加工に用いられるプレス装置は溶接構造
物のため繰返し加えられる荷重により亀裂が生じること
がある。従ってプレス装置の異常を早期に検出するため
に定期的に診断することが行われるが、その−手法とし
てアコースティックエミッションを用いる方法がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この方法は亀裂又はその前駆現象を音響的に捉えんとす
る方法であるが、プレス装置ではその可動部が発する音
、又は被加工材との接触部の摺接音があり、これらの雑
音と亀裂部からのアコースティックエミッションとが混
じった状態となって、そのために正確な診断ができない
という問題点があった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明はこのような問題点を解決するためになされたも
のであって、プレス装置を無負荷で駆動した場合と負荷
をとって駆動した場合とのアコースティックエミッショ
ンのセンサの出力の差を用いることにより亀裂に起因す
る信号のみを抽出して正確な診断を行なえるようにした
亀裂検知装置を提供することを目的とする。

本発明に係る亀裂検知装置は、プレス装置に発生する亀
裂をアコースティックエミッションにより検知する装置
において、プレス装置に装着されたアコースティックエ
ミッションのセンサと、該センサの所定時間に亘る出力
信号を複数回分記憶するメモリと、前記出力信号の記憶
開始時点を同期させる同期装置と、プレス装置の無負荷
駆動時及ぶ負荷駆動時夫々におけるセンサの出力信号の
メモリにおける記憶内容の差を演算する演算回路とを具
備し、前記差によって亀裂を検知すべくなしたことを特
徴とする。

［実施例〕 以下本発明をその実施例を示す図面に基づいて詳述する
。プレス装置２０は固設された下金型２１と図示しない
油圧シリンダにて昇降される上金型２２とを備え、対向
面夫々に形成した半円溝状のダイス部２１ａ、２２ａ間
にＵ成形された管素材３０が対向端縁を上側に位置させ
て装入される。

而してプレス装置２０の上金型２２の一側面の上下２（
１所にアコースティックエミッション（以下ＡＩ！とい
う）のセンサＩＣ，１０を、また正面の１個所にＡＥセ
ンサＩＢを、また上面の１個所にＡＥセンサＩＡを装着
しである。ＡＥセンサの装着位置、数は任意であるが、
実績、経験則に基づき亀裂が発生し易い位置の近くに選
定するのがよい。

各＾ＥセンサＩＡ、ＩＢ、ＩＣ，ＩＤの出力信号はプリ
アンプ２Ａ、２Ｂ、２Ｃ，２１３にて増幅されて信号処
理回路３に入力され、ここでアナログ／ディジタル変換
され、ディジタルデータがメモリ５へ入力され、ここに
格納される。４はプレス装置２０の油圧回路等に設けら
れた荷重リレーであって荷重が設定値以上になると信号
処理回路３に起動信号を与えてアナログ／ディジタル変
換を開始せしめる。信号処理回路３は４つのＡＨセンサ
の夫々に対応させて４チャネル分設けておいても、また
１チヤネルで４つのＡＥセンサからの信号を時分割処理
してもよい。

メモリ５は１つのへＥセンサからの信号につき複数回分
の信号を記憶できるだけの容量を有している。そしてこ
の発明ではまず無負荷でプレス装置２０を駆動してこれ
を第１領域５１に格納し、次いで管素材を装入した状態
でプレス装置を駆動してこれを第２領域５２に格納する
。演算部６はメモリ５の第１．第２領域の記憶内容を読
み出し、第２領域の負荷時の信号と第１領域の無負荷時
の信号との差を算出する。算出値は出力部７へ入力され
、ここでアナログ信号への変換、及び２乗処理を行いこ
れをＣＲＴを用いたモニタ８に表示すると共に、所定の
しきい値と比較し、しきい値より大きい場合は警報器９
にｉ報を発せしめる。なお、以上の説明はＡＨセンサ４
個の場合であったが、へＥセンサ１個でも測定可能であ
る。

〔作用〕

次に本発明装置の作用につき説明する。第２図（イ）は
荷重リレー４が検出する荷重を示し、一点鎖線は起動信
号を発するレベルを示している。

まず無負荷状態にてプレス装置２０を駆動する。そうす
ると荷重リレー４が一点鎖線のレベルに達するＰ点にて
起動信号が発せられ第２図（ロ）゛に示すようにこれよ
り後、信号処理回路３はセンサＩＡ等からの信号をアナ
ログ／ディジタル変換する。

この信号は亀裂に因るＡＨではなく、プレス装置ｉｓ！
２０の可動部の音等である。ディジタル信号はメモリ５
の第１領域に格納される０次に管素材３０を装入して負
荷状態としてプレス装置２０を駆動する。そうすると荷
重が一点鎖線のレベルに達したＱ点にて起動信号が発せ
られ、これより後、信号処理回路３はセンサＩＡ等から
の信号をアナログ／ディジタル変換し、これをメモリ５
の第２領域５２に格納させる〔第２図（ハ）〕。この信
号は亀裂に因る成分を持っている。演算装置６はこれら
第１．第２領域の内容を続出し、第２図（ニ）に示すよ
うに両者の差を算出する。この差は負荷時にのみ含まれ
る上金型２２の亀裂に因るＡＥの成分である。この差信
号は出力部７でアナログ信号に変換され、また２乗処理
されて、つまりエネルギの次元に換算されて、値が大き
くなったところでしきい値と比較され、しきい値より大
きい場合は異常ありとして警報器９を作動せしめる。ま
た演算値はモニタ８に表示される。

〔効果〕

本発明装置は以上の様に負荷時にのみ現れる、亀裂に因
るＡＥを検出するものであるのでプレス装置の可動部が
発する音、管素材３０がダイス部２１ａ。

２２ａと摺接する音等に紛れることなく亀裂を正確に検
知できる。特に荷重リレーを用いてアナログ／ディジタ
ル変換の開始時、換言すれば現象の記憶開始時点を規定
することとしたので、無負荷時、負荷時にて各別に記憶
した信号であっても、双方のいずれの場合にも現れる現
象に因る信号成分の位相が整合されて記憶されるから、
両者の差の演算によって雑音成分は効果的に相殺される
。

また第２図（イ）に示すように起動信号を発せしめる一
点鎖線のレベルを無負荷時の？ｆＩ重のピークに近い値
に設定しておくことによりメモリ５に格納すべきデータ
量、従ってその容量を節減できる。

更に上記実施例のように差信号を２乗してエネルギ値と
して微小な信号を大きくすることにより、亀裂の有無又
はその程度をより容易に検知することができる等、本発
明は優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の模式図、第２図は本発明の作用説
明図である。 ＩＡ、　ＩＢ、　ＩＣ，１０・・・＾Ｅセンサ　３・・
・信号処理回路４・・・荷重リレー　５・・・メモリ　
　６・・・演算装置７・・・出力部 特　許　出願人　　住友金属工業株式会社外１名

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、プレス装置に発生する亀裂をアコースティックエミ
   ッションにより検知する装置において、プレス装置に装
   着されたアコースティックエミッションのセンサと、該
   センサの所定時間に亘る出力信号を複数回分記憶するメ
   モリと、前記出力信号の記憶開始時点を同期させる同期
   装置と、プレス装置の無負荷駆動時及ぶ負荷駆動時夫々
   におけるセンサの出力信号のメモリにおける記憶内容の
   差を演算する演算回路とを具備し、前記差によって亀裂
   を検知すべくなしたことを特徴とする亀裂検知装置。